之前,咱们评论了运算放大器用作比较器时,内部差动输入钳位二极管对运算放大器的影响。我提出了一个问题——这些钳位会影响运算放大器电路吗?运算放大器在两个输入端之间的电压应大约为零,那么,在规范运算放大器电路中这些二极管绝不会正向偏置… …又或许, 它们会正向偏置? 略微提示一下, 咱们正在评论的是一些或许呈现某些运算放大器中的差动钳位二极管,请参见图 1。
一般在基本非反相放大器装备结构(包含一种简略的 G=1 缓冲器放大器)中,可以看到运算放大器电路的影响。下面来看一下一个正向输入步进。输出无法当即跟从浪涌输入电压改变。假如输入步进大于 0.7 V,则 D1 导电,然后影响非反相输入。当运算放大器正转向至其新的输出电压时,运算放大器输入端的电流会忽然添加至某个更高的尖峰值,参见图 2。终究,当输出“赶上”输入时,全部又变好了。
许多运用自身便是处理慢或许带限信号的,其远低于运算放大器的转化速率,因而必定不会呈现这种状况。在其他一些运用中,即便输入电压快速改变,输入端电流瞬态也不会对电路运转发生晦气影响。但在一些特别状况下,输入电流脉冲会导致许多问题。一种值得注意的状况是多路复用数据收集体系。下图显现了这种体系的一个简化事例,其只要两条输入通道。
本例中,多路复用器在通道 1 和通道 2 之间切换,因而要求 U1 的输出可以快速地从 -5V 转化至 +5V。D1 正向偏置和由此发生的输入电流瞬态经过多路复用器开关,然后开释 C2 的电压。R/C 输入滤波器一般用于在通道切换期间保持安稳的电压,可是电流脉冲部分对 C2 放电。现在,C2 需求更多时刻来从头充电至正确的输入电压,然后降低了复用速率,也即降低了精确度。 解决方法是为 U1 挑选运用一种没有差动钳位的运算放大器。如 OPA140 等FET 输入放大器,均具有低输入偏置电流(以便削减 MUX 串联电阻的担负),而且没有差动输入钳位,极为合适多路复用输入。OPA827 在大多数运用中都体现优异—FET 输入、十分低的噪声、高速且安稳快速。可是,它有一些差动输入钳位,因而 OPA827 或许并非运算放大器多路复用器的最佳挑选。之前的博文要点评论了差动钳位,介绍了运用各种运算放大器类型的一般准则。概况请参阅《运算放大器用作比较器》。 我并不想让读者发生这样的形象:差动输入钳位运算放大器有危险,应该防止运用,但现实并不是这样的。少量状况下,它们会影响您的电路。但假如知道这一点,您就不会做出盲目的挑选。您发现差动输入钳位在其他方面影响到您的电路吗?